Razumijevanje frekvencije u analizi vibracija

Definicija: Što je frekvencija vibracija?

Frekvencija je mjera koliko često se ponavljajući događaj događa u određenoj vremenskoj jedinici. U analizi vibracija kvantificira „koliko brzo“ objekt oscilira ili vibrira. To je najvažniji parametar za dijagnosticiranje uzroka problema sa strojem. Dok nam amplituda govori *ozbiljnost* vibracije, frekvencija nam govori *izvor*.

Dijagnostička moć frekvencije

Osnovni princip vibracijske dijagnostike jest da različite mehaničke i električne komponente generiraju vibracije na specifičnim, predvidljivim frekvencijama kada počnu otkazivati. Identificiranjem frekvencija prisutnih u vibracijskom potpisu stroja, analitičar može točno odrediti komponentu koja uzrokuje problem. To je analogno načinu na koji liječnik koristi stetoskop za slušanje specifičnih zvukova koji ukazuju na različita medicinska stanja.

Svaki potencijalni kvar ima karakterističnu frekvencijsku signaturu:

• Problem s cijelim rotirajućim sklopom, kao što je neravnoteža, prikazat će se na frekvenciji vrtnje osovine (1x brzina rada).
• Problem vezan uz poravnanje između dva vratila, kao što je neusklađenost, obično će se pojaviti dvostruko brže od brzine trčanja (2x).
• Kvar na kotrljajućem elementu ležaj generirat će frekvencije na temelju svoje precizne geometrije i brzine osovine.
• Problemi s zupčanici stvarat će signale na frekvenciji mreže zupčanika (GMF), što je broj zuba pomnožen s brzinom zupčanika.

Jedinice frekvencije

Frekvencija se izražava u nekoliko različitih jedinica i važno je biti upoznat sa svima njima:

1. Herc (Hz)

Ovo je standardna međunarodna (SI) jedinica za frekvenciju. Jedan herc jednak je jednom ciklusu u sekundi. Ovo je najčešća jedinica koja se koristi u tehničkim i znanstvenim kontekstima.

2. Ciklusi u minuti (CPM)

CPM se široko koristi u industrijskom održavanju jer se izravno odnosi na brzinu vrtnje strojeva, koja se obično mjeri u okretajima u minuti (RPM). Budući da jedna minuta ima 60 sekundi, pretvorba je jednostavna:

CPM = Hz × 60

Na primjer, vibracija na 30 Hz jednaka je 1800 CPM-a.

3. Narudžbe

Redovi su višekratnici primarne brzine rada stroja. Sama brzina rada je 1. reda. Vibracija dvostruke brzine rada je 2. reda, tri puta veća je 3. reda i tako dalje. To je posebno korisno za analizu strojeva koji mijenjaju brzinu, jer će redovi ostati konstantni čak i kada se promijeni apsolutna frekvencija u Hz ili CPM. Na primjer, neravnoteža će uvijek biti 1. reda, bez obzira na brzinu stroja.

Kako se određuje frekvencija?

Frekvencije prisutne u vibracijskom signalu identificiraju se pomoću Brza Fourierova transformacija (FFT)Akcelerometar prikuplja sirovi signal vremenskog valnog oblika, a FFT algoritam obrađuje taj signal kako bi stvorio frekvencijski spektar. Ovaj spektar je graf koji jasno prikazuje sve pojedinačne frekvencije koje čine složenu vibraciju, omogućujući analitičaru da identificira vrhove i usporedi ih s potencijalnim izvorima kvarova.

Odnos između frekvencije, brzine i ubrzanja

Za danu razinu vibracijske energije, amplitude pomaka, brzine i ubrzanja uvelike ovise o frekvenciji. Zbog toga se za različite frekvencijske raspone preferiraju različite mjerne jedinice:

• Niske frekvencije: Pomak je najveći.
• Srednje frekvencije: Brzina je najveća.
• Visoke frekvencije: Ubrzanje je najveće.

Razumijevanje frekvencije ključno je za otključavanje dijagnostičkog potencijala analize vibracija, pretvarajući sirove podatke u korisne informacije o održavanju.

← Natrag na glavni indeks